EP3921680B1 - Système d'émission lumineuse a l'aide d'une led de forte puissance - Google Patents

Système d'émission lumineuse a l'aide d'une led de forte puissance Download PDF

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EP3921680B1
EP3921680B1 EP20707159.8A EP20707159A EP3921680B1 EP 3921680 B1 EP3921680 B1 EP 3921680B1 EP 20707159 A EP20707159 A EP 20707159A EP 3921680 B1 EP3921680 B1 EP 3921680B1
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EP
European Patent Office
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coupling element
optical coupling
light emission
emission system
support
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EP20707159.8A
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Edgar BERTUEL
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Efi Lighting
Original Assignee
Efi Lighting
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Publication date
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    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0005—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being of the fibre type
    • G02B6/0006—Coupling light into the fibre
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4201—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details
    • G02B6/4204—Packages, e.g. shape, construction, internal or external details the coupling comprising intermediate optical elements, e.g. lenses, holograms
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
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    • G—PHYSICS
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
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    • G02B6/4274—Electrical aspects
    • G02B6/428—Electrical aspects containing printed circuit boards [PCB]
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    • G02B6/00—Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/24—Coupling light guides
    • G02B6/42—Coupling light guides with opto-electronic elements
    • G02B6/4298—Coupling light guides with opto-electronic elements coupling with non-coherent light sources and/or radiation detectors, e.g. lamps, incandescent bulbs, scintillation chambers

Definitions

  • the object of the invention relates to the technical field of light-emitting devices using a high-power light-emitting diode (LED) and it is more specifically aimed at devices ensuring the coupling of the light emitted by the diode, in a fiber optic bundle or fiber optic bundle.
  • LED light-emitting diode
  • the object of the invention finds particularly advantageous applications in fields requiring high luminous power to ensure a lighting or signaling function, such as for example in the automobile sector.
  • the patent application WO 2011/045189 describes an LED module comprising a diode fixed on a support also performing a function of dissipating the heat produced by the diode.
  • This module also comprises a light coupler, that is to say an optical element arranged to couple the light emitted by the diode into the input surface of a bundle of optical fibers.
  • the coupler must be placed between the diode and the optical beam in an optimal position to minimize the light losses of coupling.
  • This document does not describe any assembly of the coupler with respect to the diode. Thus, this document does not propose any technical solution to ensure a fixed positioning of the coupler regardless of the mechanical stresses to which the module is subjected.
  • the patent EP 1 378 011 describes a lighting module comprising a light-emitting diode whose light is coupled via a collimating lens. This patent does not propose any solution for ensuring a fixed positioning of the collimating lens with respect to the diode. Thus, this module is not suitable for being subjected to mechanical vibrations or for being placed in a hostile damp or dusty environment, for example.
  • the patent application WO 2006/026720 describes a light-emitting device using an emitting diode mounted on a support on which comes into contact a bearing surface of an optical coupling element having an input surface facing the diode.
  • the diode support is mounted in a casing arranged to receive a positioning sleeve for the optical coupling element.
  • This positioning sleeve is mounted using a cover fixed to the housing and provided with an optical fiber located at a distance from the output surface of the optical coupling element.
  • Such an assembly does not ensure good light coupling between the diode and the optical fiber.
  • such a device uses a large number of parts that do not allow simple and rapid assembly.
  • the patent application EP 1 830 125 describes a light source comprising an emitting diode mounted on a radiator and placed facing an optical coupling element positioned using a support fixed to the radiator.
  • the support is provided with a light guide emerging in front of a lens and located at a distance from the optical coupling element.
  • Such an assembly does not make it possible to obtain good optical coupling of the light emitted by the diode.
  • This document does not give a technical solution for ensuring effective coupling of the light emitted by a diode into a beam forming part of a device subjected to vibrations.
  • the object of the invention aims to remedy the drawbacks of the prior art by proposing a new light-emitting diode light-emitting system, designed to allow precise, simple and long-lasting mounting of the optical coupling with respect to a fiber optic bundle, while allowing efficient removal of the heat produced by the light emitting diode.
  • Another object of the invention is to provide a new light emission system designed to be installed in aggressive environments or subject to vibrations.
  • the object of the invention relates to a light-emitting device 1 using a high-power emitting diode 2, the light of which is intended to be recovered by a bundle or a strand 3 of optical fibers in order to constitute together a light emission system I.
  • This diode 2 is a light-emitting diode of any type known per se.
  • the bundle 3 with optical fiber(s) can comprise one or more optical fibers of any kind.
  • Such a light-emitting device 1 can be used for all types of lighting and in particular in automobiles.
  • the light-emitting device 1 comprises a mounting support 4 for the diode 2.
  • This support 4 such as a printed circuit board, has an internal surface 4i and an external surface 4e.
  • the light-emitting device 1 also comprises a heat dissipation shell 6 in contact with the support 4 of the diode 2 and in particular with the external surface 4e.
  • the heat dissipation shell 6 is in the form of a U-section profile, having a bottom 6f from which rise on either side, two side wings 6l.
  • This heat dissipation shell 6 is provided externally with heat dissipation fins 6a while the shell 6 internally has flat or smooth internal faces.
  • the internal face of the bottom 6f of this heat dissipation shell 6 is in contact with the fourth external surface of the support 4.
  • the support 4 is fixed to the bottom 6f of the shell by any suitable means.
  • the light-emitting device 1 comprises a casing 8 in which is mounted an optical coupling element 9 adapted to couple the light emitted by the diode 2, into the input surface of the bundle of optical fibers 3.
  • the casing 8 has a main wall 8p from which rise on either side, two side branches 8b.
  • the box 8 dimensions are adapted so that the heat dissipation shell 6 can be fitted onto the box 8 so that the bottom 6f of this heat dissipation shell 6 is located positioned opposite the main wall 8p to close the box.
  • the side wings 6l of the heat dissipation shell extend on either side of the side branches 8b of the case.
  • the box 8 also comprises at each of its ends, a transverse closure wall 8t, one of which is equipped with an electrical power connector 8c.
  • the main wall 8p of the box 8 is provided with a connection sleeve 8r internally delimiting a well 8d for receiving the beam 3 ( Fig. 3 ).
  • the housing 8 includes a holding or positioning system 11 for the optical coupling element 9 which is mounted between the housing 8 and the support 4. In the mounted position, the optical coupling element 9 is positioned to recover the light produced by the diode 2 and bring it to the beam 3.
  • the optical coupling element 9 comprises a ninth input surface for the light exiting from the diode 2 and positioned opposite or opposite screw of the emitting surface of the diode 2.
  • the optical coupling element 9 also includes an output surface 9s for the light, positioned in the well 8d for receiving the beam 3 so that the light can be recovered by the beam 3 .
  • the optical coupling element 9 comprises a body of revolution 9r with a section increasing from its entry surface 9e.
  • the body of revolution 9r has, opposite its entry surface 9e, a positioning collar 9c extending transversely with respect to the body of revolution.
  • This positioning collar 9c has, in its central part coming in the extension of the body of revolution 9r, the exit surface 9s for the light ( Fig. 5 ).
  • the central part of the positioning collar 9c is extended transversely by a peripheral part 9i which projects transversely all around the body of revolution 9r.
  • the positioning flange 9c is intended to be mounted in the housing 8.
  • the housing 8 comprises, as a positioning system 11, a housing of complementary shape to the positioning flange 9c.
  • the positioning flange 9c has a prismatic shape cooperating with the housing of complementary prismatic shape.
  • the positioning collar 9c has two straight edges connected on either side by arcuate edges.
  • the housing 11 opens in its central part, into the well 8d for receiving the beam 3. At least part of the peripheral part 9i of the positioning collar 9c comes to rest in the housing 11 while the central defining the output surface 9s opens into the well 8d for receiving the beam 3.
  • the housing 11 is delimited by a bottom 8k arranged in the housing 8 and which can serve as an abutment surface for the optical coupling element 9. This bottom 8k thus makes it possible to maintain the optical coupling element 9 in position in the absence in particular of the beam 3 as will be explained in the remainder of the description.
  • the optical coupling element 9 also comprises a bearing surface 9a with the support 4 so as to position the input surface 9e of the optical coupling element in a position to optimize the coupling of light.
  • the optical coupling element 9 is thus interposed in abutment between the support 4 and the housing 8.
  • the optical coupling element 9 comprises a support body 9p extending from the peripheral part 9i of the positioning collar 9c, substantially parallel to the body of revolution 9r. This support body has at its free end opposite to the positioning collar 9c, the support surface 9a with the support.
  • this support body is made by at least two and in the illustrated example, by four legs 9p extending from the positioning flange 9c, outside the exit surface 9s of the optical coupling element 9. These tabs 9p are regularly distributed angularly around the body of revolution 9r. These legs 9p have at their ends the bearing surface 9a with the support 4.
  • At least one and for example two symmetrically opposite tabs 9p are each provided at its end with a centering finger 9d engaged in a hole 4t provided in the support 4.
  • the casing 8 and the heat dissipation shell 6 are assembled together by a fixing device 13 which allows the mounting of the optical coupling element 9 between the casing and the support 4.
  • the fixing device 13 can be made in any way appropriate.
  • the fixing device 13 between the casing 8 and the heat dissipation shell 9 comprises assembly screws 13 passing through the casing to be anchored in the shell 9.
  • three assembly screws 13 are used but it is clear that the number of screws can be different.
  • the fixing device 13 can be of a different nature, such as the snap-on type, for example.
  • a seal 15 is interposed between the casing 4 and the heat dissipation shell 9.
  • This seal 15 is mounted in a groove 8g provided at the end of the two lateral branches 8b and closing transverse walls 8t. This seal 15 thus rests on the bottom 6f of the heat dissipation shell 6.
  • the support 4 for mounting the emitter diode 2 is connected by connections 16 to a printed circuit board 17 making it possible to control the operation of the diode.
  • This card 17 is provided with lugs 18 opening into the power supply connector 8c for connection to a cable, not shown.
  • This card 17 which is equipped with electronic components for the operation in particular of the diode, is not directly subjected to the heat produced by the diode.
  • Such a light-emitting device 1 makes it possible to position the optical coupling element 9 in a fixed and precise manner with respect to the diode 2, ensuring optimum coupling of the light emitted by the diode 2.
  • the input surface 9th of the optical coupling element 9 is positioned at a fixed determined distance with respect to the diode 2.
  • the optical coupling element 9 remains in this position regardless of the mechanical stresses that the housing is subjected to.
  • this device 1 allows good dissipation of the heat emitted by the diode.
  • This light emission device 1 is capable of receiving a beam 3 to constitute a light emission system I.
  • the beam 3 is provided with a sleeve 22 positioned in the well 8d of the housing to capture the light emitted by the output surface 9s of the optical coupling element 9.
  • the sleeve 22 has a transverse face 22a resting on the peripheral part 9i of the positioning collar 9c, outside the exit surface 9s.
  • the bundle of optical fibers 3 is positioned facing the exit surface 9s of the optical coupling element 9.
  • the bundle 3 is positioned in contact with the exit surface 9s of the optical coupling element 9 insofar as the beam extends as far as the transverse face 22a of the sleeve 22.
  • Such an arrangement allows an optimized coupling of the light.
  • the sleeve 22 grouping together the beam 3 has a translation blocking system 23 allowing the stopping of the depression of the sleeve 22 inside the well 8d for receiving the beam 3.
  • the translation blocking system 23 thus ensures a connection at least in translation between the sleeve 22 and the housing 8.
  • This translation blocking system 23 makes it possible to block the depression of the sleeve 22 so that the sleeve 22 or even the beam 3 is in contact with the optical coupling element 9 which can thus no longer be in contact with the 8k background.
  • this translation blocking system 23 can be achieved by lugs carried by the sleeve 22 and intended to engage in orifices provided in the connection sleeve 8r.
  • the translation locking system 23 can be produced differently by gluing or a circlip for example.
  • the sleeve 22 bears against the optical coupling element 9 and forms a part independent of the optical coupling element 9.
  • the Fig. 7 illustrates another embodiment in which the sleeve 22 and the optical coupling element 9 form a single piece.
  • the sleeve 22 and the optical coupling element 9 made in the extension of the sleeve 22 are molded onto the bundle 3.
  • the element optical coupling 9 and the sleeve 22 are molded onto the beam 3 so that the beam 3 is in contact with the exit surface 9s of the optical coupling element 9.
  • Fig. 8 illustrates another alternative embodiment in which the sleeve 22 and the optical coupling element 9 are two parts linked together.
  • the sleeve 22 and the optical coupling element 9 are integral by overmoulding.
  • the optical coupling element 9 is molded onto the end of the sleeve 22.
  • the optical coupling element 9 comprises for example an annular ring 9i extending axially from the collar positioning 9c and provided at its end with a flange 9t which is anchored on the outside of the sleeve 22.
  • the beam 3 is in contact with the output surface 9s of the optical coupling element 9 .
  • the beam 3 is in contact with the output surface 9s of the optical coupling element 9 making it possible to optimize the optical coupling.
  • the beam 3 may not be in contact with the exit surface 9s of the optical coupling element 9.
  • the beam 3 is mounted integral with the optical coupling element 9.
  • Such an assembly makes it possible to adapt to different types of light-emitting devices.

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Couplings Of Light Guides (AREA)
  • Led Devices (AREA)
  • Optical Radar Systems And Details Thereof (AREA)

Description

    Domaine Technique
  • L'objet de l'invention concerne le domaine technique des dispositifs d'émission lumineuse à l'aide d'une diode électroluminescente (LED) de forte puissance et elle vise plus précisément les dispositifs assurant le couplage de la lumière émise par la diode, dans un faisceau à fibres optiques ou un toron de fibres optiques.
  • L'objet de l'invention trouve des applications particulièrement avantageuses dans les domaines nécessitant une forte puissance lumineuse pour assurer une fonction d'éclairage ou de signalisation comme par exemple dans le secteur automobile.
    • Technique antérieure
  • La demande de brevet WO 2011/045189 décrit un module LED comportant une diode fixée sur un support assurant également une fonction de dissipation de la chaleur produite par la diode. Ce module comporte également un coupleur de lumière c'est-à-dire un élément optique agencé pour coupler la lumière émise par la diode dans la surface d'entrée d'un faisceau de fibres optiques. Le coupleur doit être placé entre la diode et le faisceau optique dans une position optimale pour minimiser les pertes lumineuses de couplage. Ce document ne décrit aucun montage du coupleur par rapport à la diode. Ainsi, ce document ne propose aucune solution technique pour assurer un positionnement fixe du coupleur quelles que soient les sollicitations mécaniques que subit le module.
  • De même, le brevet EP 1 378 011 décrit un module d'éclairage comportant une diode électroluminescente dont la lumière est couplée via une lentille de collimation. Ce brevet ne propose aucune solution pour assurer un positionnement fixe de la lentille de collimation par rapport à la diode. Ainsi, ce module n'est pas adapté pour subir des vibrations mécaniques ou être placé dans un environnement hostile humide ou poussiéreux par exemple.
  • La demande de brevet WO 2006/026720 décrit un dispositif d'émission lumineuse à l'aide d'une diode émettrice montée sur un support sur lequel vient en contact, une surface d'appui d'un élément optique de couplage présentant une surface d'entrée en regard de la diode. Le support de la diode est monté dans un boîtier aménagé pour recevoir une douille de positionnement pour l'élément optique de couplage. Cette douille de positionnement est montée à l'aide d'un couvercle fixé sur le boîtier et pourvu d'une fibre optique située à distance de la surface de sortie de l'élément optique de couplage. Un tel montage ne permet pas d'assurer un bon couplage lumineux entre la diode et la fibre optique. Par ailleurs, un tel dispositif met en oeuvre un grand nombre de pièces ne permettant pas un montage simple et rapide.
  • La demande de brevet EP 1 830 125 décrit une source lumineuse comportant une diode émettrice montée sur un radiateur et placée en regard d'un élément optique de couplage positionné à l'aide d'un support fixé au radiateur. Le support est pourvu d'un guide de lumière débouchant devant une lentille et situé à distance de l'élément optique de couplage. Un tel montage ne permet pas d'obtenir un bon couplage optique de la lumière émise par la diode. Ce document ne donne pas de solution technique pour assurer un couplage efficace de la lumière émise par une diode dans un faisceau faisant partie d'un dispositif soumis à des vibrations.
    • Exposé de l'invention
  • L'objet de l'invention vise à remédier aux inconvénients de l'art antérieur en proposant un nouveau système d'émission de lumière à diode électroluminescente, conçu pour permettre un montage précis, simple et durable dans le temps, de l'élément de couplage optique par rapport à un faisceau à fibre optique, tout en permettant une évacuation efficace de la chaleur produite par la diode électroluminescente.
  • Un autre objet de l'invention est de proposer un nouveau système d'émission lumineuse conçu pour être installé dans des environnements agressifs ou soumis à des vibrations.
  • Pour atteindre un tel objectif, l'objet de l'invention concerne un système d'émission lumineuse comportant :
    • un dispositif d'émission lumineuse à l'aide d'une diode émettrice fixée sur un support et dont la lumière est destinée à être récupérée par un faisceau à fibre optique, le dispositif comportant un boîtier pourvu d'un système de positionnement pour un élément optique de couplage possédant une surface de sortie débouchant dans un puits de réception du faisceau, l'élément optique de couplage comportant une surface d'appui avec le support positionnant la surface d'entrée de l'élément optique de couplage en regard de la diode, le support de la diode étant placé en contact avec une coque de dissipation thermique assemblée au boîtier par un dispositif de fixation assurant le montage de l'élément optique de couplage ;
    • et un faisceau positionné dans le puits du boîtier pour capter la lumière émise par la surface de sortie de l'élément optique de couplage, le système d'émission lumineuse étant caractérisé en ce que le faisceau est pourvu d'un manchon présentant une face transversale en appui sur l'élément optique de couplage, en dehors de la surface de sortie, le manchon comportant un système de blocage en translation.
  • De plus, le système selon l'invention peut comporter en outre en combinaison au moins l'une et/ou l'autre des caractéristiques additionnelles suivantes :
    • l'élément optique de couplage comporte un corps de révolution avec une section augmentant à partir de sa surface d'entrée, le corps de révolution présentant une collerette de positionnement s'étendant de manière continue en saillie autour du corps de révolution et possédant une face de sortie présentant dans sa partie centrale, la surface de sortie pour la lumière et en dehors de cette surface de sortie, des pattes s'étendant en saillie pour présenter à leurs extrémités, la surface d'appui avec le support de la diode émettrice ;
    • au moins une patte est pourvue à son extrémité d'un doigt de centrage engagé dans un trou aménagé dans le support ;
    • le système de positionnement pour l'élément optique de couplage comporte un logement de forme prismatique coopérant avec la collerette de l'élément optique de couplage présentant une forme complémentaire ;
    • un joint d'étanchéité est interposé entre le boîtier et la coque de dissipation thermique ;
    • le dispositif de fixation entre le boîtier et la coque de dissipation thermique comporte des vis d'assemblage traversant le boîtier pour s'ancrer dans la coque ;
    • le support de montage de la diode émettrice est relié par des connexions à une carte de circuit imprimé de pilotage du fonctionnement de la diode ;
    • le manchon et l'élément optique de couplage forment une seule pièce ;
    • le manchon et l'élément optique de couplage sont solidaires ;
    • le faisceau est en contact avec la surface de sortie de l'élément optique de couplage.
    Brève description des dessins
    • [Fig. 1] La Figure 1 est une vue en perspective montrant extérieurement un exemple du dispositif d'émission lumineuse conforme à l'invention.
    • [Fig. 2] La Figure 2 représente une vue en coupe d'un exemple de réalisation d'un système d'émission lumineuse illustré à la Fig.1.
    • [Fig. 3] La Figure 3 représente une vue en coupe d'un exemple de réalisation du système d'émission lumineuse illustré à la Fig. 1.
    • [Fig. 4] La Figure 4 représente une vue interne du dispositif d'émission lumineuse, sans le boîtier.
    • [Fig. 5] La Figure 5 représente une vue de dessus du dispositif d'émission lumineuse illustré à la Fig. 4.
    • [Fig. 6] La Figure 6 est une vue de dessus en coupe du dispositif d'émission lumineuse, prise au niveau du boîtier.
    • ] La Figure 7 est une vue en coupe d'un autre exemple de réalisation d'un système d'émission lumineuse conforme à l'invention.
    • ] La Figure 8 est une vue en coupe d'un autre exemple de réalisation d'un système d'émission lumineuse conforme à l'invention.
    Description des modes de réalisation
  • L'objet de l'invention concerne un dispositif d'émission lumineuse 1 à l'aide d'une diode émettrice 2 de forte puissance dont la lumière est destinée à être récupérée par un faisceau ou un toron 3 de fibres optiques afin de constituer ensemble un système d'émission lumineuse I. Cette diode 2 est une diode électroluminescente de tous types connus en soi. De même, le faisceau 3 à fibre(s) optique(s) peut comporter une ou plusieurs fibres optiques de toutes natures. Un tel dispositif d'émission lumineuse 1 peut être utilisé pour tous types d'éclairage et en particulier dans l'automobile.
  • Le dispositif d'émission lumineuse 1 comporte un support 4 de fixation pour la diode 2. Ce support 4 tel une plaquette de circuit imprimé présente une surface interne 4i et une surface externe 4e. Le dispositif d'émission lumineuse 1 comporte également une coque de dissipation thermique 6 en contact avec le support 4 de la diode 2 et en particulier avec la surface externe 4e. Tel que cela ressort plus précisément des Fig. 1 à 4, la coque de dissipation thermique 6 se présente sous la forme d'un profilé de section en U, présentant un fond 6f à partir duquel s'élèvent de part et d'autre, deux ailes latérales 6l. Cette coque de dissipation thermique 6 est munie extérieurement, d'ailettes 6a de dissipation de la chaleur alors que la coque 6 possède intérieurement des faces internes planes ou lisses. Ainsi, la face interne du fond 6f de cette coque de dissipation thermique 6 est en contact avec la surface externe 4e du support 4. Le support 4 est fixé au fond 6f de la coque par tous moyens appropriés.
  • Le dispositif d'émission lumineuse 1 comporte un boîtier 8 dans lequel est monté un élément optique de couplage 9 adapté pour coupler la lumière émise par la diode 2, dans la surface d'entrée du faisceau de fibres optiques 3. Le boîtier 8 présente une paroi principale 8p à partir de laquelle s'élèvent de part et d'autre, deux branches latérales 8b. Les dimensions boîtier 8 sont adaptées de manière que la coque de dissipation thermique 6 puisse s'emboîter sur le boîtier 8 de manière que le fond 6f de cette coque de dissipation thermique 6 se trouve positionnée en face de la paroi principale 8p pour fermer le boîtier. Tel que cela ressort notamment des Fig. 1 et 2, les ailes latérales 6l de la coque de dissipation thermique s'étendent de part et d'autre des branches latérales 8b du boîtier.
  • Le boîtier 8 comporte également à chacune de ses extrémités, une paroi transversale de fermeture 8t dont l'une est équipée d'un connecteur d'alimentation électrique 8c. La paroi principale 8p du boîtier 8 est pourvue d'un manchon de raccordement 8r délimitant intérieurement, un puits 8d de réception du faisceau 3 (Fig. 3).
  • Conformément à l'invention, le boîtier 8 comporte un système de maintien ou de positionnement 11 pour l'élément optique de couplage 9 qui est monté entre le boîtier 8 et le support 4. En position montée, l'élément optique de couplage 9 est positionné pour récupérer la lumière produite par la diode 2 et l'amener au faisceau 3. L'élément optique de couplage 9 comporte une surface d'entrée 9e pour la lumière sortant de la diode 2 et positionnée en regard ou en vis-à-vis de la surface émettrice de la diode 2. L'élément optique de couplage 9 comporte également une surface de sortie 9s pour la lumière, positionnée dans le puits 8d de réception du faisceau 3 de manière que la lumière puisse être récupérée par le faisceau 3.
  • Selon une variante de réalisation, l'élément optique de couplage 9 comporte un corps de révolution 9r avec une section augmentant à partir de sa surface d'entrée 9e. Le corps de révolution 9r présente à l'opposé de sa surface d'entrée 9e, une collerette de positionnement 9c s'étendant transversalement par rapport au corps de révolution. Cette collerette de positionnement 9c présente, dans sa partie centrale venant dans le prolongement du corps de révolution 9r, la surface de sortie 9s pour la lumière (Fig. 5). La partie centrale de la collerette de positionnement 9c est prolongée transversalement par une partie périphérique 9i qui déborde transversalement tout autour du corps de révolution 9r.
  • Tel que cela ressort plus précisément de la Fig. 6, la collerette de positionnement 9c est destinée à être montée dans le boîtier 8. A cet effet, le boîtier 8 comporte en tant que système de positionnement 11, un logement de forme complémentaire à la collerette de positionnement 9c. Dans l'exemple illustré, la collerette de positionnement 9c présente une forme prismatique coopérant avec le logement de forme prismatique complémentaire. Selon cet exemple, la collerette de positionnement 9c possède deux bords droits reliés de part et d'autre par des bords en arc de cercle.
  • II est à noter que le logement 11 débouche dans sa partie centrale, dans le puits 8d de réception du faisceau 3. Au moins une partie de la partie périphérique 9i de la collerette de positionnement 9c vient en appui dans le logement 11 alors que la partie centrale définissant la surface de sortie 9s s'ouvre dans le puits 8d de réception du faisceau 3. Le logement 11 est délimité par un fond 8k aménagé dans le boîtier 8 et pouvant servir de surface de butée pour l'élément optique de couplage 9. Ce fond 8k permet ainsi de maintenir en position l'élément optique de couplage 9 en l'absence notamment du faisceau 3 comme cela sera expliqué dans la suite de la description.
  • L'élément optique de couplage 9 comporte également une surface d'appui 9a avec le support 4 de manière à positionner la surface d'entrée 9e de l'élément optique de couplage dans une position pour optimiser le couplage de la lumière. L'élément optique de couplage 9 est ainsi interposé en appui entre le support 4 et le boîtier 8. L'élément optique de couplage 9 comporte un corps d'appui 9p s'étendant à partir de la partie périphérique 9i de la collerette de positionnement 9c, sensiblement parallèlement au corps de révolution 9r. Ce corps d'appui présente à son extrémité libre opposée à la collerette de positionnement 9c, la surface d'appui 9a avec le support. Dans l'exemple de réalisation illustré, ce corps d'appui est réalisé par au moins deux et dans l'exemple illustré, par quatre pattes 9p s'étendant à partir de la collerette de positionnement 9c, en dehors de la surface de sortie 9s de l'élément optique de couplage 9. Ces pattes 9p sont distribuées régulièrement angulairement autour du corps de révolution 9r. Ces pattes 9p présentent à leurs extrémités la surface d'appui 9a avec le support 4.
  • Selon la variante de réalisation illustrée sur les dessins, au moins une et par exemple deux pattes 9p symétriquement opposées sont pourvues chacune à son extrémité, d'un doigt de centrage 9d engagé dans un trou 4t aménagé dans le support 4.
  • Le boîtier 8 et la coque de dissipation thermique 6 sont assemblés ensemble par un dispositif de fixation 13 qui permet le montage de l'élément optique de couplage 9 entre le boîtier et le support 4. Le dispositif de fixation 13 peut être réalisé de toute manière appropriée. Dans l'exemple de réalisation illustré sur les dessins, le dispositif de fixation 13 entre le boîtier 8 et la coque de dissipation thermique 9 comporte des vis d'assemblage 13 traversant le boîtier pour s'ancrer dans la coque 9. Dans l'exemple illustré, trois vis d'assemblage 13 sont utilisées mais il est clair que le nombre de vis peut être différent. De même, le dispositif de fixation 13 peut être de nature différente comme de type par encliquetage par exemple.
  • Selon une variante avantageuse de réalisation, un joint d'étanchéité 15 est interposé entre le boîtier 4 et la coque de dissipation thermique 9. Ce joint d'étanchéité 15 est monté dans une gorge 8g aménagée à l'extrémité des deux branches latérales 8b et des parois transversales de fermeture 8t. Ce joint d'étanchéité 15 est ainsi en appui sur le fond 6f de la coque de dissipation thermique 6.
  • Selon une variante avantageuse de réalisation, le support 4 de montage de la diode émettrice 2 est relié par des connexions 16 à une carte 17 de circuit imprimé permettant de piloter le fonctionnement de la diode. Cette carte 17 est pourvue de cosses 18 débouchant dans le connecteur d'alimentation électrique 8c de raccordement à un câble non représenté. Cette carte 17 qui est équipée de composants électroniques pour le fonctionnement notamment de la diode, ne se trouve pas soumis directement à la chaleur produite par la diode.
  • Un tel dispositif d'émission lumineuse 1 permet de positionner de manière fixe et précise l'élément optique de couplage 9 par rapport à la diode 2, assurant un couplage optimal de la lumière émise par la diode 2. Ainsi, la surface d'entrée 9e de l'élément optique de couplage 9 est positionnée à une distance déterminée fixe par rapport à la diode 2. L'élément optique de couplage 9 reste dans cette position quelles que soient les sollicitations mécaniques que le boîtier subit. De plus, ce dispositif 1 permet une bonne dissipation de la chaleur émise par la diode. Ce dispositif d'émission lumineuse 1 est apte à recevoir un faisceau 3 pour constituer un système d'émission lumineuse I.
  • Tel que cela ressort plus précisément de l'exemple de réalisation illustré à la Fig. 3, le faisceau 3 est pourvu d'un manchon 22 positionné dans le puits 8d du boîtier pour capter la lumière émise par la surface de sortie 9s de l'élément optique de couplage 9. Le manchon 22 présente une face transversale 22a en appui sur la partie périphérique 9i de la collerette de positionnement 9c, en dehors de la surface de sortie 9s. Dans cette position, le faisceau de fibres optiques 3 est positionné en vis-à-vis de la surface de sortie 9s de l'élément optique de couplage 9. De plus, comme illustré sur les dessins, le faisceau 3 est positionné en contact avec la surface de sortie 9s de l'élément optique de couplage 9 dans la mesure où le faisceau s'étend jusqu'à la face transversale 22a du manchon 22. Une telle disposition permet un couplage optimisé de la lumière.
  • Le manchon 22 regroupant le faisceau 3 présente un système de blocage en translation 23 permettant l'arrêt de l'enfoncement du manchon 22 à l'intérieur du puits 8d de réception du faisceau 3. Le système de blocage en translation 23 assure ainsi une liaison au moins en translation entre le manchon 22 et le boîtier 8. Ce système de blocage en translation 23 permet de bloquer l'enfoncement du manchon 22 de manière que le manchon 22 voire le faisceau 3, soit en appui sur l'élément optique de couplage 9 qui peut ainsi ne plus être en contact avec le fond 8k. Par exemple, ce système de blocage en translation 23 peut être réalisé par des ergots portés par le manchon 22 et destinés à s'engager dans des orifices aménagés dans le manchon de raccordement 8r. Bien entendu, le système de blocage en translation 23 peut être réalisé différemment par collage ou un circlip par exemple.
  • Dans l'exemple illustré à la Fig. 3, le manchon 22 est en appui sur l'élément optique de couplage 9 et forme une pièce indépendante de l'élément optique de couplage 9. La Fig. 7 illustre un autre exemple de réalisation dans lequel le manchon 22 et l'élément optique de couplage 9 forment une seule pièce. Selon cet exemple, le manchon 22 et l'élément optique de couplage 9 réalisé dans le prolongement du manchon 22 sont surmoulés sur le faisceau 3. Ainsi, l'élément optique de couplage 9 et le manchon 22 sont surmoulés sur le faisceau 3 de manière que le faisceau 3 soit en contact avec la surface de sortie 9s de l'élément optique de couplage 9.
  • La Fig. 8 illustre une autre variante de réalisation dans laquelle le manchon 22 et l'élément optique de couplage 9 sont deux pièces liées entre elles. Le manchon 22 et l'élément optique de couplage 9 sont solidaires par surmoulage. Dans l'exemple illustré, l'élément optique de couplage 9 est surmoulé à l'extrémité du manchon 22. A cet effet, l'élément optique de couplage 9 comporte par exemple une bague annulaire 9i s'étendant axialement à partir de la collerette de positionnement 9c et pourvue à son extrémité d'un bord tombé 9t venant s'ancrer sur l'extérieur du manchon 22. Selon cette variante, le faisceau 3 est en contact avec la surface de sortie 9s de l'élément optique de couplage 9.
  • Selon les variantes de réalisation illustrées aux Fig. 3, 7 et 8, le faisceau 3 est en contact avec la surface de sortie 9s de l'élément optique de couplage 9 permettant d'optimiser le couplage optique. Bien entendu, dans l'une et/ou l'autre des variantes illustrées aux Fig. 3, 7 et 8, le faisceau 3 peut ne pas être en contact avec la surface de sortie 9s de l'élément optique de couplage 9.
  • Dans les variantes de réalisation illustrées aux Fig. 7 et 8, le faisceau 3 est monté solidaire de l'élément optique de couplage 9. Un tel montage permet de s'adapter à différents types de dispositifs d'émission lumineuse.
  • L'invention n'est pas limitée aux exemples décrits et représentés car diverses modifications peuvent y être apportées sans sortir de son cadre.

Claims (10)

  1. Système d'émission lumineuse comportant :
    - un dispositif d'émission lumineuse (1) à l'aide d'une diode émettrice (2) fixée sur un support (4) et dont la lumière est destinée à être récupérée par un faisceau de fibre optique (3), le dispositif comportant un boîtier (8) pourvu d'un système de positionnement (11) pour un élément optique de couplage (9) possédant une surface de sortie (9s) débouchant dans un puits (8d) de réception du faisceau (3), l'élément optique de couplage (9) comportant une surface d'appui (9a) avec le support (4) positionnant la surface d'entrée (9c) de l'élément optique de couplage (9) en regard de la diode (2), le support (4) de la diode étant placé en contact avec une coque de dissipation thermique (6) assemblée au boîtier (8) par un dispositif de fixation (13) assurant le montage de l'élément optique de couplage (9) ;
    - et le faisceau (3) étant positionné dans le puits (8d) du boîtier pour capter la lumière émise par la surface de sortie de l'élément optique de couplage, le système d'émission lumineuse étant caractérisé en ce que le faisceau (3) est pourvu d'un manchon (22) présentant une face transversale (22a) en appui sur l'élément optique de couplage (9), en dehors de la surface de sortie (9s), le manchon (22) comportant un système de blocage en translation (23).
  2. Système d'émission lumineuse selon la revendication 1, selon lequel l'élément optique de couplage (9) comporte un corps de révolution (9r) avec une section augmentant à partir de sa surface d'entrée (9e), le corps de révolution (9r) présentant une collerette de positionnement (9c) s'étendant de manière continue en saillie autour du corps de révolution (9r) et possédant une face de sortie (9s) présentant dans sa partie centrale, la surface de sortie pour la lumière et en dehors de cette surface de sortie, des pattes (9p) s'étendant en saillie pour présenter à leurs extrémités, la surface d'appui (9a) avec le support (4) de la diode émettrice.
  3. Système d'émission lumineuse selon la revendication 2, selon lequel au moins une patte (9p) est pourvue à son extrémité d'un doigt de centrage (9d) engagé dans un trou (4t) aménagé dans le support (4).
  4. Système d'émission lumineuse selon l'une des revendications 2 à 3, selon lequel le système de positionnement (11) pour l'élément optique de couplage (9) comporte un logement de forme prismatique coopérant avec la collerette (9c) de l'élément optique de couplage (9) présentant une forme complémentaire.
  5. Système d'émission lumineuse selon l'une des revendications précédentes, selon lequel un joint d'étanchéité (15) est interposé entre le boîtier (8) et la coque de dissipation thermique (6).
  6. Système d'émission lumineuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon lequel le dispositif de fixation (13) entre le boîtier (8) et la coque de dissipation thermique (6) comporte des vis d'assemblage traversant le boîtier pour s'ancrer dans la coque.
  7. Système d'émission lumineuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon lequel le support (4) de montage de la diode émettrice (2) est relié par des connexions (16) à une carte de circuit imprimé (17) de pilotage du fonctionnement de la diode.
  8. Système d'émission lumineuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon lequel le manchon (22) et l'élément optique de couplage (9) forment une seule pièce.
  9. Système d'émission lumineuse selon l'une des revendications 1 à 7, selon lequel le manchon (22) et l'élément optique de couplage (9) sont solidaires par surmoulage.
  10. Système d'émission lumineuse selon l'une quelconque des revendications précédentes, selon lequel le faisceau (3) est en contact avec la surface de sortie (9s) de l'élément optique de couplage (9).
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